[发明专利]一种磁流变式发动机连杆

权利要求书

1.一种磁流变式发动机连杆，其特征在于包括：连杆大头（1）、连杆小头（2）、套筒（3）、磁流变液（4）、储藏室、导管、线圈（7）、电磁阀（8）、单片机（9）、蓄电池（10）、交换孔（11）；电磁阀（8）与单片机（9）连接；线圈（7）通过单片机（9）与车载电池连接；连杆大头（1）与套筒（3）大的一端连接，连杆小头（2）与套筒（3）小的一端连接；套筒（3）的空心腔通过交换孔（11）利用导管与储藏室连接；线圈（7）与蓄电池（10）连接；

杆身的套筒（3）空心腔内装有磁流变液（4），磁流变液（4）采用的是一种智能材料，由磁性颗粒、防沉降凝聚添加剂按照一定的比例悬浮于母液中配置而成；在未加磁场的情况下，磁流变液（4）呈现牛顿流体状态，但是在施加磁场的一瞬间，它的黏性和塑性会发生急剧性的变化，毫秒级内即可实现牛顿流体到非牛顿流体的转变呈半固态或固态，且这种转变是可逆的，从而产生磁流变现象；当磁流变现象发生时，磁流变液（4）具有吸能的作用，在发动机做功过程中，由于撞击会产生震动，此时磁流变液（4）的变化过程就可吸收一部分震动，达到减震的效果；

连杆大头（1）与连杆小头（2）的杆身为套筒（3），套筒（3）是可伸缩的、空心的、密封结构，采用的是中碳合金钢，其断面为“工”字形；套筒（3）在发动机压缩过程中由于惯性和套筒（3）内磁流变液（4）压力伸长，增加压缩行程，调整压缩比；套筒（3）在发动机做功过程中由于压缩和磁流变液（4）的流出而缩短，缩短做功行程；

线圈（7）缠绕于套筒（3）内壁，线圈（7）与蓄电池（10）连接，提供磁流变现象产生所需的磁场；蓄电池（10）就是车载电池；

导管用于储藏室与杆身套筒（3）空心腔之间的连接，起到对磁流变液（4）的输送作用；交换孔（11）位于套筒（3）大的一端上并贯穿套筒（3）的壁，用于导管的安装；导管与交换孔（11）的连接处设有电磁阀（8），用于在压缩过程控制流入套筒（3）内的磁流变液（4）量和在做功过程阻止磁流变液（4）流出套筒（3），从而调整压缩比和做功行程；

储藏室位于连杆上或者连杆附近，储藏室内装有泵送装置，用于在发动机压缩时向套筒（3）内输送高压磁流变液（4），使套筒（3）伸长，从而增加压缩行程；

单片机（9）与电磁阀（8）连接并控制其控制开关，从而控制流入和流出套筒（3）空心腔内的磁流变液（4）的量；单片机（9）还控制通向线圈（7）的电流大小，从而控制线圈（7）产生的磁场大小；单片机（9）型号为AT89C51；

所述的一种磁流变式发动机连杆，其控制方法如以下步骤：

步骤1:发动机工作时，在压缩过程开始时，位于储藏室内的磁流变液（4）经过泵送装置加压后通过导管输送到套筒（3）内，输送量由位于导管与套筒（3）连接处的电磁阀（8）控制，通过控制流量间接控制套筒（3）内部磁流变液（4）的压力，连杆利用压缩时向下的惯性和套筒（3）内磁流变液（4）压力使连杆套筒（3）伸长并推动活塞对气体进行压缩通过控制套筒（3）内部磁流变液（4）的压力可进一步调整压缩比；

步骤2:发动机工作时，做功过程开始时，由于套下端向上运动是磁流变液（4）再次受压，此时电磁阀（8）打开，一部分磁流变液（4）回流到储藏室内，套筒（3）变短同样的电磁阀（8）控制器流量，保证套筒（3）空心腔内有足够的量；

步骤3:做功过程中，电磁阀（8）打开时，线圈（7）通电，产生磁场，使套筒（3）空心腔内的磁流变液（4）产生磁流变现象，使磁流变液（4）瞬间接近于套筒（3）材料的硬度固化，促使做功过程完成；

步骤4:做功过程结束同时，线圈（7）断电，磁流变液（4）恢复液体状，开始下一周期的压缩过程。